人类首次主动撞击小行星

编译 李威

美国宇航局的飞镖探测器于2021年11月从加利福尼亚州范登堡空军基地发射升空

大多数航天科学家一想到他们的宇宙飞船将被砸成碎片，恐怕就会感到不寒而栗。但对于美国宇航局的飞镖探测器任务的工作人员来说，探测器没被摧毁反而会被归结为失败。

2022年9月末，耗资3.3亿美元的航天器“飞镖”迎面撞击了印度洋上方约1 100万公里的小行星迪莫波斯。这次撞击的相对速度接近每秒7公里，撞击后，这架500公斤级的探测器“粉身碎骨”。其目的为行星防御。

当然，这并不是说迪莫波斯这颗小行星会对人类构成威胁。飞镖任务，或者说双小行星重定向测试，是一项实验，也是首个用来测试是否有可能使小行星撞击地球的轨迹发生偏转的任务。在恰当的时机推动小行星可以避免世界末日，让人类避免遭受与恐龙相同的厄运。

一位艺术家对一颗大型小行星与地球相撞的描绘。这一事件在6 600万年前使得恐龙灭绝

“这是一个非常复杂的宇宙台球游戏，”美国宇航局飞镖任务组成员、贝尔法斯特女王大学的天文学家艾伦·菲茨西蒙斯（Alan Fitzsimmons）教授说，“我们想做的是尽可能将小行星移动到更远处。”

通过不断扫描天空的望远镜，科学家们希望小行星在构成重大威胁时能引起人类的注意。“如果我们能够提前看到足够远的距离，并且知道小行星可能带来危险，那么将其推开要比好莱坞式炸毁安全得多。”华威大学博士生卡特里奥娜·麦克唐纳（Catriona McDonald）说。

飞镖探测器于2021年11月从范登堡空军基地发射。撞击前一晚，控制权转交给飞镖的软件系统，让探测器进入休眠状态。撞击那天，飞镖的相机和另外两个之前释放的名为小立方卫星的意大利小型探测器记录下碰撞过程，见证了这一奇观。

在研究天体的运动过程时，必须谨慎行事。飞镖任务已经做好了完备的计划，确保探测器不会无意中将迪莫波斯撞到与地球迎面相遇的路线上。这块160多米宽的岩石围绕着另一颗被称为迪迪莫斯的更大的小行星运行。当探测器撞上去时，撞击只产生尘埃云，并使迪莫波斯与迪迪莫斯的距离更近。

“这一过程不会产生任何危险，”爱丁堡大学的天文学家、飞镖任务科学团队成员科林·斯诺德格拉斯（Colin Snodgrass）教授说，“我们只是改变了它围绕另一颗更大的小行星运动的轨道，而没有改变它围绕太阳的轨道。它不会朝着地球冲过来的。”

天文学家将使用地面望远镜观察探测器碰撞前后的小行星。在肯尼亚北部图尔卡纳盆地研究所安装的一架新望远镜负责捕捉撞击时刻的情景，并观测产生的尘埃云。碎片的数量取决于撞击的能量，也与迪莫波斯的岩石类型以及构成物质是松散的还是紧密结合的等因素有关。“我们的主要任务是对行星防御的测试，但与此同时，我们可以了解到很多关于小行星的信息。”斯诺德格拉斯说。

这里是2013年在俄罗斯车里雅宾斯克镇爆炸的流星的撞击地点

美国宇航局的双小行星重定向测试或者叫飞镖任务，目的是令探测器与小行星碰撞并观测它的偏转

在碰撞发生后，科学家们计算出迪莫波斯受到撞击影响的程度。为此，他们监测较大的小行星迪迪莫斯的亮度。每当迪莫波斯运行一圈时，中心小行星都会略微变暗。目前，迪莫波斯绕迪迪莫斯飞行一周大约需要12个小时，但飞镖撞击它之后，轨道略微收紧，飞行的速度比以前快几分钟。

天文学家追踪了大约30 000颗经过地球轨道附近的小行星和彗星。那些在大小上与6 600万年前灭亡恐龙的10公里宽的小行星相当的小天体，并不会在未来几百年内撞击地球。但较小的天体更难被发现，因此仍然有可能造成相当大的损害。2013年在俄罗斯车里雅宾斯克上空爆炸的流星不到20米宽，但产生的冲击波造成1 600人受伤，其中大部分是由飞溅的玻璃和倒塌的墙壁导致的。

考虑到之前实施的小行星任务以及强大的计算机模拟性能，科学家真的需要将航天器撞向小行星才能了解到会发生的现象吗？菲茨西蒙斯是这么认为的：“我们知道小行星是由什么组成的，但我们往往不知道它们是如何组合在一起的，因此也不知道当迪莫波斯被击中时会移动多少距离。在小行星冲过来时才想测试撞击它这种方法是否有效，恐怕就来不及了。”

资料来源 The Guardian